Física 4 – UFRJ – 2019.2 – P2 – Questão 7
Considere as sentenças a seguir sobre a dinâmica relativística aplicada a uma partícula de massa de repouso . Marque a alternativa correta.
a) A força resultante que atua na partícula é igual à derivada do vetor momento linear relativístico dessa partícula em relação ao tempo.
b) A energia cinética relativística de uma partícula é limitada pelo valor .
c) A energia interna dessa partícula vale .
d) O módulo do momento linear relativístico da partícula é limitado pelo valor .
Passo 1
Fala pessoal, bora resolver mais uma questão de física 4?
Temos que analisar várias afirmativas sobre energia e momento relativístico. A primeira afirmativa fala que a força é igual a derivada do momento relativístico com relação ao tempo. Essa afirmativa é verdadeira pois mesmo na relatividade vale a relação
Só que agora , que é o momento relativístico.
A afirmativa B fala sobre energia cinética relativística. Bom, a energia cinética é a energia total menos a energia de repouso :
Como , temos que
É fácil ver que essa energia cinética não está limitada pelo valor . Por exemplo, para , temos que . Portanto a afirmativa está errada!
Passo 2
A afirmativa C fala sobre energia interna. Não sei bem ao que ele está se referindo quando fala de energia interna, mas provavelmente é sobre a energia de repouso (única coisa que faz algum sentido). A energia de repouso é , não . Então essa afirmativa está falando bobagem...
A afirmativa D é outra que está bem errada. O momento relativístico é dado por
Daí, podemos escrever
Para próximo de (isso significa que está próximo de ), é fácil ver que o fator que multiplica vai ser bem maior que , de modo que . Logo, o momento não é limitado ao valor .
Vemos que só a alternativa A está correta mesmo...
Resposta
Alternativa A.